鄭州市陳三橋污水處理廠設計及施工特點

趙德江，喬海兵

1.鄭州市鄭東新區水務有限公司，河南鄭州 450008

2.河南省城市規劃設計研究院有限公司，河南鄭州 450000

鄭州市陳三橋污水處理廠設計及施工特點

趙德江1，喬海兵2

1.鄭州市鄭東新區水務有限公司，河南鄭州 450008

2.河南省城市規劃設計研究院有限公司，河南鄭州 450000

鄭州市陳三橋污水處理廠工程總設計規模為20萬m3/d，一期工程10m3/d，介紹了該廠的進出水水質、處理工藝、設計和施工中采取的一些技術特點，有利于提高污水處理廠的運行管理水平。

污水處理廠；改良型UCT；設計特點；施工特點

1 工程概況

1.1 設計規模及服務范圍

鄭州市陳三橋污水處理廠位于鄭州市京珠高速公路以東、姚橋路以南、賈魯支河以北，工程總設計規模為20萬m3/d，設計年限為2020年，其中一期為10m3/d，設計年限為2015年。該污水廠服務范圍為鄭東新區龍湖北區東部，龍子湖北區、龍子湖大學園區、龍子湖南區及部分經濟技術開發區東拓區，總面積為105km2，一期工程服務范圍為46.75km2。

1.2 設計進出水水質

本污水處理廠服務范圍內90%以上為生活污水，生活污水的特點是BOD/TN低，設計中根據實測排污口水質、理論水質、周邊污水廠水質等，確定進水水質。

污水處理廠出水部分回用，其余排入淮河流域潁河水系的賈魯支河，回用用戶主要為鄭東熱電廠作為電廠循環冷卻水和龍子湖補水、市政雜用等。因此出水執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）的一級標準的A標準，同時也要結合《城市污水再生利用工業用水水質》（GB/T19923-2005）、《城市污水再生利用城市雜用水水質標準》（GB/T18920-2002）、《城市污水再生利用景觀環境用水水質》（GB/T18921-2002）等水質要求。陳三橋污水處理廠設計進出水水質如表1所示。

表1 陳三橋污水處理廠進水水質（單位mg/L）

1.3 工藝流程

由于處理程度較高，采用三級處理，其中二級處理采用改良型UCT工藝，深度處理采用混凝、沉淀及過濾工藝。

主要構筑物包括粗格柵及進水泵房1座、細格柵及曝氣沉砂池1座、輻流式初沉池2座、改良型UCT生物池2座、輻流式二沉池4座、鼓風機房及總變配電所1座、污泥濃縮脫水機房1座、二氧化氯及加藥間1座、污泥泵站2座、翼片隔板反應平流沉淀池2座、V型濾池及反沖洗間1座、清水池2座、送水泵房及分配電間1座。

2 設計特點

2.1 工藝設計特點

1）采用改良型UCT工藝，該工藝在傳統UCT工藝的基礎上將缺氧池一分為二，回流污泥進入第一缺氧池，混合液回流進入第二缺氧池，缺氧池回流從第一缺氧池出流液引出至厭氧池。使脫氮效果更佳，很好的解決了脫氮除磷的矛盾。而且該工藝可采用多種方式運行，如A2/O、改良型A2/O、UCT、改良型UCT等，調節和控制靈活簡便，有利于低碳氮比生活污水的脫氮除磷。

2）在設計中采用周進周出二沉池，比中心進水周邊進水二沉池的表面負荷增加了50%以上，減少占地面積。單管吸泥機設備效率高，提高回流污泥濃度，減少回流量，可節省電耗。

3）采用新型高效的單級離心鼓風機，具有高效率、低噪音等優點，可在45%～100%范圍內調節供氧能力，節省能耗。

4）設計中考慮了多處超越，以方便運行管理，節約能耗，例如在進水SS濃度不高，碳源缺乏的情況下，可超越初沉池進入改良型UCT池；在二級處理能達標排放的情況下，可超越深度處理階段等。

5）設計時考慮到服務區內前期水量變化較大的特點，在水泵選擇時，考慮多臺布置，以適應水量變化。

2.2 結構設計特點

1）在進水泵房設計中，由于其埋深達15m，采用泵室分隔減小結構應力，節約了工程造價。

2）為防止溫度應力造成混凝土裂縫，本工程改良型氧化溝、V型濾池、細格柵及曝氣沉砂池、接觸池等構筑物設置了變形縫，一般控制在30m左右，縫寬30mm，采用橡膠止水帶連接，縫內填塞聚乙烯板，外露表面用聚硫密封膏嵌縫。

3）由于由于濾池及反沖洗間合建，為避免各部分之間的互相拉扯造成的變形或破壞，分別在濾池中部以及濾池和反沖洗間之間設置兩道伸縮縫，設計中因池體較長，采用了設置后澆帶的做法，并在混凝土結構后澆帶中摻入膨脹抗裂型外加劑，依靠加強帶混凝土較大的膨脹應變，補償兩側混凝土的溫差應變及混凝土的收縮，達到設計要求。

2.3 電氣自控設計特點

1）整個廠區設置了兩座變電所，均靠近大功率負荷中心，即鼓風機房和送水泵房，有效地節省了電纜敷設長度，降低了損耗。

2）主要設備均考慮了變頻控制，一方面適應流量變化，對設備起到緩沖的作用，保護設備，同時也可降低能耗，節省運行成本。

3）在控制系統中通過就地控制、過程控制和監控管理三級系統，有效地實現了廠區的自動化水平。

3 施工特點

本工程為河南省重點工程，工期緊、任務重，施工內容主要包括測量、土石方及地基處理、水處理構筑物施工、附屬建筑物施工、管線及設備安裝、功能性實驗、竣工驗收等環節。該廠于2007年7月開工建設，在施工中采用了較好的施工組織、施工技術和施工管理，于2010年1月順利建成運行。

施工過程中的主要特點有：

1）粗格柵及進水泵房下部池體很深，最高為15.4m，而且由于土層多為粉土和粉砂，土性較差，含水率高，易發生流砂、管涌等現象，基坑開挖十分困難，施工時采取井點降水和噴錨網支護的基坑支護方案，確保了施工安全。

2）細格柵及曝氣沉砂池、改良型UCT生物池、V型濾池及反沖洗間、平流沉淀池等構筑物體量較大，均需要設置伸縮縫，施工時，做好橡膠止水帶的固定，以及其位置、平直度和接頭的處理；混凝土澆筑時，查看振搗棒的插入位置是否會損壞橡膠止水帶，并保證橡膠止水帶周圍的混凝土密實度；保證橡膠止水帶不發生損壞或移位；拆模后另一側橡膠止水帶的保護及清理；閉水試驗時，主要檢查橡膠止水帶的部位是有滲漏。

3）本工程翼片隔板反應池共有方格21個，單格尺寸為1 750×1 800mm，下部有錐形排泥斗，由于空間狹小，施工時支模及混凝土振搗、壓實等較為困難，施工時采取了混凝土泵送技術，較好地解決了施工困難。

4）進廠管道埋深約14m，地下水位較高，采用了泥水平衡法機械頂管，注漿減阻，工作井、接收井均采用沉井，沉井采用現場預制。施工前根據地質情況，技術裝備水平對沉井施工方案、漿液配比及中繼間的采用等編制詳盡的施工組織設計，從而保證了工程質量和施工安全。

5）曝氣頭安裝重點是安裝精平度和氣密性，施工時，通過定位放線、曝氣主干管安裝找平、壓縮空氣吹掃、氣密試驗、曝氣管安裝精平、安裝精平、曝氣管注水試漏、曝氣頭試漏、曝氣系統、曝氣均勻度及曝氣能力試驗等步驟保證了施工質量。

6）本工程廠區內管道繁雜，主要有工藝管線(污水、污泥、空氣、放空、浮渣、加氯、加藥、溢流、超越)、廠區污水、給水、回用水、雨水管線、電力管線、自控、照明及通信管線等，施工時采取先深槽后淺槽的施工方法，多頭并進，流水作業，交叉工作，較好地解決了管線綜合的問題。

4 實際運行情況

目前污水處理廠處于試運行階段，出水穩定達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）的一級標準的A標準標準要求，已經通過了鄭州市環保局的環保驗收。

[1]室外排水設計規范GB50014-2006.

[2]鄭州陳三橋污水處理及回用工程初步設計及施工圖，2008.

TU7

A

1674-6708（2010）24-0130-02